高考生物总复习 专题26 酶的应用课件.ppt

专题26酶的应用 生物 浙江选考专用 考点酶的应用基础知识一 果汁中的果胶和果胶酶1 果胶 1 果胶的成分与存在 果胶是植物 细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一 它由 半乳糖醛酸和 半乳糖醛酸甲酯组成 2 果胶与果汁加工 果胶不仅影响 出汁率 还会使果汁浑浊 考点清单 2 果胶酶 1 来源 黑曲霉 苹果青霉等 2 组成 果胶酶并不是特指某一种酶 而是分解果胶的一类酶的总称 主要包括果胶酶和果胶甲酯酶 3 作用 将果胶分解成可溶性的分子使出汁率提高 也使浑浊的果汁变得澄清 3 果胶酶的应用 1 水果加工业 水果中的果胶经果胶酶水解后 可降低果汁的 粘度 有助于压榨 在葡萄酒酿造中加入果胶酶能起到 澄清作用 还可促使葡萄汁中的酒石酸发生沉淀 果胶酶可用于桔子脱囊衣 制造果粉和低糖果冻 2 饲料工业 果胶酶与 纤维素酶 半纤维素酶等配合 可降解植物细胞壁中的果胶和纤维 促使淀粉 脂类 维生素和蛋白质等释放出来 从而提高饲料的营养价值 果胶酶可降低饲料的粘度 促进饲料在动物消化道内的 消化吸收 二 淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测 1 固定化酶 1 形成 将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种 介质上 使之成为 不溶于水而又有酶活性的制剂 2 特性 与游离酶相比较 稳定性好 与底物和产物容易分离 易于控制 能反复多次使用 便于运输和贮存 有利于自动化生产 2 固定化酶的制作方法 由酶的性质和载体特性所决定 主要包括吸附法 共价偶联法 交联法和包埋法等 3 淀粉酶水解作用的检测 重点难点一 果汁中的果胶和果胶酶1 探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件的实验 1 实验原理 果胶半乳糖醛酸 半乳糖醛酸甲酯 果胶酶的活性受温度 或ph 的影响 处于最适温度 或ph 时活性最高 果肉的出汁率 果汁的澄清度与果胶酶的活性大小呈正相关 果胶不溶于乙醇 2 实验流程 2 影响果汁产量的物质及处理方法 1 影响果汁产量的物质 纤维素和果胶是组成水果的重要物质 这两种物质的存在使制作果汁时存在两个问题 一是果肉的出汁率低 制作耗时长 二是榨取的果汁浑浊 粘度高 容易发生沉淀 2 处理方法 酶解法 易混易错 在苹果泥和果胶酶混合之前 一定要保证底物和酶达到所要求的温度或ph条件 以避免混合后条件的变化 确保实验结果的可靠性 二 淀粉酶的固定化1 固定化酶含义 将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上 使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂 制备固定化酶的主要方法 2 常见固定化方法及其优缺点 例1如图为固定化酶的反应柱示意图 其中 为反应柱 为固定化酶 为分布着小孔的筛板 请据图回答 1 关于固定化酶中用到的反应柱 理解正确的是 a 反应物和酶均可自由通过反应柱b 反应物和酶均不能通过反应柱c 反应物能通过 酶不能通过d 反应物不能通过 酶能通过 2 的作用是 3 制作固定化 淀粉酶常用的方法是 4 据图说出反应柱的作用原理 解析固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上 如石英砂 使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂 常用方法有吸附法 共价偶联法等 答案 1 c 2 使酶颗粒无法通过 反应液能自由通过 3 吸附法 4 从反应柱上端注入反应物溶液 使反应物溶液流过反应柱 与固定化酶接触 得到产物 产物从反应柱下端流出 知能拓展 直接使用酶和固定化酶的比较 方法探究酶活性最适条件和用量的实验设计1 探究影响果胶酶活性的因素的实验分析 1 实验原则 遵循单一变量原则 对照原则 严格控制变量 尽量减少无关变量的影响 2 实验原理 果胶酶活性受温度 ph或酶抑制剂的影响 在最适温度或ph时 其活性最高 果肉的出汁率 果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小呈正相关 突破方法 2 三个实验的变量分析 例2果胶是植物细胞细胞壁及胞间层的主要组成成分之一 果胶酶能够水解果胶 瓦解植物细胞的细胞壁及胞间层 在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度 请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题 实验用具和材料 磨浆机 烧杯 试管 量筒 刀片 玻璃棒 漏斗 纱布等 苹果 质量分数为2 的果胶酶溶液 蒸馏水等 验证果胶酶在果汁生产中的作用实验方法及步骤 1 将苹果洗净去皮 用磨浆机制成苹果泥 加入适量蒸馏水备用 2 取两个100ml洁净的烧杯 编号为1 2 按相应程序进行操作 请把表中未填写的内容填上 3 取出两个烧杯 同时进行过滤 一定时间后 观察 或比较 和 并记录结果 4 最可能得到的实验结果及结论 探究果胶酶催化果胶水解的最适ph本课题实验步骤中 在进行果胶酶溶液和苹果泥的混合并调整ph时有下面两种操作 方法一 将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合 再把混合液的ph分别调至4 5 6 10 方法二 将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的ph分别调至4 5 6 10 再把ph相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合 1 请问上述哪一种操作更科学 说明理由 2 如果用曲线图的方式记录实验结果 在现有的条件下 当横坐标表示ph 纵坐标表示时 实验的操作和记录是比较切实可行的 根据你对酶特性的了解 在图中选择一个最可能是实验结果的曲线图 解析 该实验的目的是验证果胶酶的催化作用 实验设计遵循对照原则和等量原则 实验组添加果胶酶溶液 对照组添加等量蒸馏水 实验因变量为滤出的果汁的体积和澄清度 该实验是探究在一定温度条件下果胶酶催化果胶水解的最适ph 比较方法一和方法二可发现 方法二避免了在达到预设ph之前就发生酶的催化反应 实验的因变量是果汁的体积和澄清度 实验结果若用坐标图表示 可设置纵坐标为果汁体积 在一定范围内 随ph增加 果汁体积增大 当ph超过最适值后 随ph增加 酶活性降低 果汁体积减小 答案 2 b注入果胶酶溶液 3 滤出的果汁体积果汁澄清度 4 相同时间内 1号烧杯中滤出果汁体积比2号烧杯多 且澄清度高 说明果胶酶对果胶的水解有催化作用 1 方法二方法二的操作能确保酶的反应环境从一开始便达到实验的预设ph 2 果汁体积甲 2 1下列是有关酶的应用的问题 请分析回答 工业生产果汁时 常常利用果胶酶破除果肉细胞壁来提高出汁率 为研究温度对果胶酶活性的影响 某学生设计了如下实验 将果胶酶与苹果泥分装于不同试管 在10 水浴中恒温处理10min 如图a 将步骤 处理后的果胶酶和苹果泥混合 再次在10 水浴中恒温处理10min 如图b 将步骤 处理后的混合物过滤 收集滤液 测量果汁量 如图c 在不同温度条件下重复以上实验步骤 并记录果汁量 结果如下表 根据上述实验 请分析回答下列问题 1 果胶酶能破除细胞壁 是因为果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解 产物是 2 实验结果表明 当温度为左右时 果汁量最多 此时果胶酶的活性 3 为什么该实验能够通过测定过滤出的苹果汁的体积来判断果胶酶活性的高低 4 果胶酶作用于一定量的某种物质 底物 保持温度 ph在最适值 生成物量与反应时间的关系如图所示 在35min后曲线变成水平是因为 若增加果胶酶浓度 其他条件不变 请在图中画出生成物量变化的示意曲线 答案 1 半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯 2 40 最高 3 果胶酶将果胶分解为小分子物质 小分子